JP2002194521A - 厚膜溶射皮膜の施工方法及び厚膜溶射皮膜とその皮膜を施したファンまたはブロワー - Google Patents
厚膜溶射皮膜の施工方法及び厚膜溶射皮膜とその皮膜を施したファンまたはブロワーInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、従来、困難とされてきた機械部品
への厚膜溶射施工においても、十分な皮膜の密着性を有
し、安定した厚膜溶射皮膜を得ることができる溶射施工
方法及び溶射皮膜とそれを施したファンまたはブロワー
を提供することを目的とする。 【解決手段】溶射皮膜の強度がσａ［ＭＰａ］で皮膜内
の残留応力がσ１［ＭＰａ］となるサーメット材料を高
速フレーム溶射により施工する方法において、溶射を施
す面の残留応力σ０［ＭＰａ］をσ０−σ１≦σａとな
るように調整した後、前記サーメット材料を溶射するこ
とを特徴とする厚膜溶射皮膜の施工方法。
への厚膜溶射施工においても、十分な皮膜の密着性を有
し、安定した厚膜溶射皮膜を得ることができる溶射施工
方法及び溶射皮膜とそれを施したファンまたはブロワー
を提供することを目的とする。 【解決手段】溶射皮膜の強度がσａ［ＭＰａ］で皮膜内
の残留応力がσ１［ＭＰａ］となるサーメット材料を高
速フレーム溶射により施工する方法において、溶射を施
す面の残留応力σ０［ＭＰａ］をσ０−σ１≦σａとな
るように調整した後、前記サーメット材料を溶射するこ
とを特徴とする厚膜溶射皮膜の施工方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速フレーム溶射
法によるサーメット材料の溶射施工方法に係り、安定し
た溶射皮膜を厚膜に施工するための前処理方法を特定し
たものであり、またその方法により施工した溶射皮膜と
その皮膜を施したファンまたはブロワーに関する。
法によるサーメット材料の溶射施工方法に係り、安定し
た溶射皮膜を厚膜に施工するための前処理方法を特定し
たものであり、またその方法により施工した溶射皮膜と
その皮膜を施したファンまたはブロワーに関する。
【０００２】
【従来の技術】炭素鋼やステンレス鋼等の母材表面に耐
摩耗性や耐腐食性を付与する表面被覆方法の代表的なも
のとして、硬質クロームメッキのほか各種の溶接肉盛
法、プラズマ溶射法、高速フレーム溶射法などがあげら
れる。特に耐摩耗性に重点を置いた用途の場合には、材
質的に耐摩耗性に優れたセラミックスやサーメットの溶
射が他の方法に比べ経済的であるとされ、多方面で適用
されている。これら耐摩耗を目的としたセラミックスや
サーメットの溶射の適用にあたっては、溶射材料の特性
に合わせた溶射方法が選定され、融点の高いセラミック
スの場合にはプラズマ溶射が、主に溶射粉末の投錨効果
により被覆するサーメットの場合には形成される火炎が
音速を越える様な高速フレーム溶射が主流となってい
る。特に近年、ＷＣ−ＣｏやＷＣ−ＮｉＣｒに代表され
るサーメットの高速フレーム溶射が皮膜自体の緻密さや
皮膜と母材または下盛との密着性が良好なことから多用
されるようになった。高速フレーム溶射に見るような溶
射方法を各種の機械部品に実際に適用するにあたって
は、外力や熱膨張による部品全体の変形などによって溶
射皮膜の剥離が起きるため、従来より、より密着性のあ
る溶射皮膜が要求されてきた。このような課題に対し、
特開平１０−６８０５８号公報にあるような溶射材料自
体の熱膨張量を調整して基材に対する溶射皮膜の密着性
を上げる方法や、特開平９−１６５６６６号公報にある
ような被溶射体を振動させ密着性を向上させる溶射方法
など多数の開示がなされている。
摩耗性や耐腐食性を付与する表面被覆方法の代表的なも
のとして、硬質クロームメッキのほか各種の溶接肉盛
法、プラズマ溶射法、高速フレーム溶射法などがあげら
れる。特に耐摩耗性に重点を置いた用途の場合には、材
質的に耐摩耗性に優れたセラミックスやサーメットの溶
射が他の方法に比べ経済的であるとされ、多方面で適用
されている。これら耐摩耗を目的としたセラミックスや
サーメットの溶射の適用にあたっては、溶射材料の特性
に合わせた溶射方法が選定され、融点の高いセラミック
スの場合にはプラズマ溶射が、主に溶射粉末の投錨効果
により被覆するサーメットの場合には形成される火炎が
音速を越える様な高速フレーム溶射が主流となってい
る。特に近年、ＷＣ−ＣｏやＷＣ−ＮｉＣｒに代表され
るサーメットの高速フレーム溶射が皮膜自体の緻密さや
皮膜と母材または下盛との密着性が良好なことから多用
されるようになった。高速フレーム溶射に見るような溶
射方法を各種の機械部品に実際に適用するにあたって
は、外力や熱膨張による部品全体の変形などによって溶
射皮膜の剥離が起きるため、従来より、より密着性のあ
る溶射皮膜が要求されてきた。このような課題に対し、
特開平１０−６８０５８号公報にあるような溶射材料自
体の熱膨張量を調整して基材に対する溶射皮膜の密着性
を上げる方法や、特開平９−１６５６６６号公報にある
ような被溶射体を振動させ密着性を向上させる溶射方法
など多数の開示がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述の課題に加え、溶
射皮膜の耐摩耗性能を長期間持続させるために、より厚
膜の施工が望まれているが、これまで、厚膜溶射を施し
た場合には密着性が低下し、外力や熱膨張による部品全
体の変形に対し、剥離しやすくなるという問題があり、
厚膜溶射施工の実現は困難を極めていた。さらに、硬い
粉塵を含有するガスを処理するファン、ブロワーの翼板
や主板は、この課題に直面する代表的な機械部品であ
り、そのメンテナンス負荷、修繕費用について改善が強
く望まれていた。本発明は、従来、困難とされてきた機
械部品への厚膜溶射施工においても、十分な皮膜の密着
性を有し、安定した厚膜溶射皮膜を得ることができる溶
射施工方法及び溶射皮膜とそれを施したファンまたはブ
ロワーを提供することを目的とする。
射皮膜の耐摩耗性能を長期間持続させるために、より厚
膜の施工が望まれているが、これまで、厚膜溶射を施し
た場合には密着性が低下し、外力や熱膨張による部品全
体の変形に対し、剥離しやすくなるという問題があり、
厚膜溶射施工の実現は困難を極めていた。さらに、硬い
粉塵を含有するガスを処理するファン、ブロワーの翼板
や主板は、この課題に直面する代表的な機械部品であ
り、そのメンテナンス負荷、修繕費用について改善が強
く望まれていた。本発明は、従来、困難とされてきた機
械部品への厚膜溶射施工においても、十分な皮膜の密着
性を有し、安定した厚膜溶射皮膜を得ることができる溶
射施工方法及び溶射皮膜とそれを施したファンまたはブ
ロワーを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような課題に対し、
本発明の要旨とするところは、 （１）溶射皮膜の強度がσａ［ＭＰａ］で皮膜内の残留
応力がσ１［ＭＰａ］となるサーメット材料を高速フレ
ーム溶射により施工する方法において、溶射を施す面の
残留応力σ０［ＭＰａ］をσ０−σ１≦σａとなるよう
に調整した後、前記サーメット材料を溶射することを特
徴とする厚膜溶射皮膜の施工方法。 （２）スチールグリッドにより溶射を施す面の残留応力
を調整することを特徴とする前記（１）記載の厚膜溶射
皮膜の施工方法。 （３）サーメット材料がＷＣ−Ｃｏ，ＷＣ−ＮｉＣｒ，
Ｃｒ３Ｃ２−ＮｉＣｒ，ＣｏＣｒＡｌＹ，硼化物−ＷＣ
−Ｃｏのいずれか１種又は２種以上であることを特徴と
する前記（１）又は（２）記載の厚膜溶射皮膜の施工方
法。 （４）前記溶射皮膜の厚さが０．１〜１００ｍｍである
ことを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載
の厚膜溶射皮膜の施工方法。 （５）前記（１）〜（４）のいずれかの方法により施工
されたことを特徴とする厚膜溶射皮膜。 （６）前記（５）記載の溶射皮膜を表面の一部または全
部に施しことを特徴とするファンまたはブロワー。
本発明の要旨とするところは、 （１）溶射皮膜の強度がσａ［ＭＰａ］で皮膜内の残留
応力がσ１［ＭＰａ］となるサーメット材料を高速フレ
ーム溶射により施工する方法において、溶射を施す面の
残留応力σ０［ＭＰａ］をσ０−σ１≦σａとなるよう
に調整した後、前記サーメット材料を溶射することを特
徴とする厚膜溶射皮膜の施工方法。 （２）スチールグリッドにより溶射を施す面の残留応力
を調整することを特徴とする前記（１）記載の厚膜溶射
皮膜の施工方法。 （３）サーメット材料がＷＣ−Ｃｏ，ＷＣ−ＮｉＣｒ，
Ｃｒ３Ｃ２−ＮｉＣｒ，ＣｏＣｒＡｌＹ，硼化物−ＷＣ
−Ｃｏのいずれか１種又は２種以上であることを特徴と
する前記（１）又は（２）記載の厚膜溶射皮膜の施工方
法。 （４）前記溶射皮膜の厚さが０．１〜１００ｍｍである
ことを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載
の厚膜溶射皮膜の施工方法。 （５）前記（１）〜（４）のいずれかの方法により施工
されたことを特徴とする厚膜溶射皮膜。 （６）前記（５）記載の溶射皮膜を表面の一部または全
部に施しことを特徴とするファンまたはブロワー。
【０００５】
【発明の実施の形態】高速フレーム溶射によるＷＣ−Ｃ
ｏやＷＣ−ＮｉＣｒに代表される耐摩耗用サーメット材
料の溶射では、その溶射皮膜の内部に残留する応力は圧
縮であり、また膜厚を厚くすることによってその値は圧
縮側に大きくなることが知られている。一方、高速フレ
ーム溶射を施す面となる母材や下盛金属も残留応力を有
しており、特に、溶接肉盛やワイヤーメタライジング法
（ワイヤー材料にアークを発生させワイヤー自体を溶か
しながら溶射する）による溶射では残留応力は引張りと
なる。ここで、引張りの残留応力を有する母材や下盛材
の表面に高速フレーム溶射でサーメット材の溶射皮膜を
施工することを考え、溶射皮膜の残留応力をσ１［ＭＰ
ａ］（圧縮ではマイナス、引張りではプラス）とし、溶
射を施す面の残留応力をσ０［ＭＰａ］（圧縮ではマイ
ナス、引張りではプラス）とする。また、このときの溶
射皮膜の強度をσａとする。
ｏやＷＣ−ＮｉＣｒに代表される耐摩耗用サーメット材
料の溶射では、その溶射皮膜の内部に残留する応力は圧
縮であり、また膜厚を厚くすることによってその値は圧
縮側に大きくなることが知られている。一方、高速フレ
ーム溶射を施す面となる母材や下盛金属も残留応力を有
しており、特に、溶接肉盛やワイヤーメタライジング法
（ワイヤー材料にアークを発生させワイヤー自体を溶か
しながら溶射する）による溶射では残留応力は引張りと
なる。ここで、引張りの残留応力を有する母材や下盛材
の表面に高速フレーム溶射でサーメット材の溶射皮膜を
施工することを考え、溶射皮膜の残留応力をσ１［ＭＰ
ａ］（圧縮ではマイナス、引張りではプラス）とし、溶
射を施す面の残留応力をσ０［ＭＰａ］（圧縮ではマイ
ナス、引張りではプラス）とする。また、このときの溶
射皮膜の強度をσａとする。
【０００６】溶射の膜厚ｔを大きく、即ち厚膜にしてい
くとσ１はマイナス側に大きな値を示す（すなわち、σ
１はｔの関数として表せる）ようになり、σ０とσ１の
差が大きくなる。この差は、溶射皮膜を基準に考える
と、溶射皮膜と溶射を施す面の境界に働く引張り力とな
るが、この値が溶射皮膜の強度σａ［ＭＰａ］を越えた
とき、溶射皮膜にクラックが生じる。すなわち、σ０−
σ１＞σａのときクラックが生じる。このクラックは溶
射皮膜の表面には至らない場合が多く、通常、内部クラ
ックとして溶射皮膜内部に多数分布するようになる。こ
のような内部クラックがある状態で外力や熱膨張による
変形が溶射皮膜を施した機械部品に加わると溶射皮膜は
容易に破壊され、ついには剥離に至る。この、溶射施工
時から存在する内部クラックが、厚膜に施工した際に溶
射皮膜の密着性が悪化する原因であることを本発明者ら
は見出した。そして、厚膜施工する際に、この内部クラ
ックが発生しなければ、耐剥離性は維持されるはずであ
ると考えた。内部クラックの抑制には、前述の溶射皮膜
と溶射を施す面の残留応力との差を皮膜強度σａよりも
小さくしておけば良い。すなわち、クラックの発生しな
い条件がσ０−σ１≦σａであることを本発明者らは見
出した。この条件を満たす方法として以下の２つがあ
る。１つは、溶射皮膜の圧縮残留応力を引張り側に変化
させる方法で、もう１つは溶射を施す面である母材また
は下盛の引張り残留応力を圧縮側に変化させる方法であ
る。前者は溶射皮膜の厚さの関数となるため、ある厚さ
以下に膜厚を規定することを意味している。後者は、溶
射を施す面に圧縮残留応力を付加させることであり、各
種の機械的な方法、熱処理方法、表面処理方法にて調整
が可能である。
くとσ１はマイナス側に大きな値を示す（すなわち、σ
１はｔの関数として表せる）ようになり、σ０とσ１の
差が大きくなる。この差は、溶射皮膜を基準に考える
と、溶射皮膜と溶射を施す面の境界に働く引張り力とな
るが、この値が溶射皮膜の強度σａ［ＭＰａ］を越えた
とき、溶射皮膜にクラックが生じる。すなわち、σ０−
σ１＞σａのときクラックが生じる。このクラックは溶
射皮膜の表面には至らない場合が多く、通常、内部クラ
ックとして溶射皮膜内部に多数分布するようになる。こ
のような内部クラックがある状態で外力や熱膨張による
変形が溶射皮膜を施した機械部品に加わると溶射皮膜は
容易に破壊され、ついには剥離に至る。この、溶射施工
時から存在する内部クラックが、厚膜に施工した際に溶
射皮膜の密着性が悪化する原因であることを本発明者ら
は見出した。そして、厚膜施工する際に、この内部クラ
ックが発生しなければ、耐剥離性は維持されるはずであ
ると考えた。内部クラックの抑制には、前述の溶射皮膜
と溶射を施す面の残留応力との差を皮膜強度σａよりも
小さくしておけば良い。すなわち、クラックの発生しな
い条件がσ０−σ１≦σａであることを本発明者らは見
出した。この条件を満たす方法として以下の２つがあ
る。１つは、溶射皮膜の圧縮残留応力を引張り側に変化
させる方法で、もう１つは溶射を施す面である母材また
は下盛の引張り残留応力を圧縮側に変化させる方法であ
る。前者は溶射皮膜の厚さの関数となるため、ある厚さ
以下に膜厚を規定することを意味している。後者は、溶
射を施す面に圧縮残留応力を付加させることであり、各
種の機械的な方法、熱処理方法、表面処理方法にて調整
が可能である。
【０００７】本発明では、この溶射を施す面の残留応力
を圧縮側に調整し、内部クラックが発生しないで施工で
きる許容膜厚を増加させることに特徴を有する。本発明
の溶射皮膜は母材に直接施工してもいいし、母材との接
着性を高めるあるいは耐食性を高めるなどの理由から母
材に下盛金属を施工し、その上に溶射皮膜を施工しても
いい。母材の材質は、高速ガス溶射皮膜を形成し保持す
るに十分な強度、弾性を有する材料であれば特に制約は
ないが、一般に工業的用途において入手が容易な鋼（炭
素鋼やステレス鋼）、銅や鉛、亜鉛、アルミニウムの非
鉄金属またはこれらの合金等が好ましい。同様に下盛の
材質も高速ガス溶射皮膜を形成し保持するに十分な強
度、弾性を有する材料であれば特に制約はないが、一般
に工業的に用いられる鋼（炭素鋼やステンレス鋼）、銅
や鉛、亜鉛、アルミニウムの非鉄金属またはこれらの合
金等が好ましい。また、下盛金属の施工方法は、工業的
にその応用技術が確立している前述のワイヤメタライジ
ング法を代表とする各種溶射方法、溶接肉盛、粉体プラ
ズマ溶接肉盛等を用いることが好ましい。
を圧縮側に調整し、内部クラックが発生しないで施工で
きる許容膜厚を増加させることに特徴を有する。本発明
の溶射皮膜は母材に直接施工してもいいし、母材との接
着性を高めるあるいは耐食性を高めるなどの理由から母
材に下盛金属を施工し、その上に溶射皮膜を施工しても
いい。母材の材質は、高速ガス溶射皮膜を形成し保持す
るに十分な強度、弾性を有する材料であれば特に制約は
ないが、一般に工業的用途において入手が容易な鋼（炭
素鋼やステレス鋼）、銅や鉛、亜鉛、アルミニウムの非
鉄金属またはこれらの合金等が好ましい。同様に下盛の
材質も高速ガス溶射皮膜を形成し保持するに十分な強
度、弾性を有する材料であれば特に制約はないが、一般
に工業的に用いられる鋼（炭素鋼やステンレス鋼）、銅
や鉛、亜鉛、アルミニウムの非鉄金属またはこれらの合
金等が好ましい。また、下盛金属の施工方法は、工業的
にその応用技術が確立している前述のワイヤメタライジ
ング法を代表とする各種溶射方法、溶接肉盛、粉体プラ
ズマ溶接肉盛等を用いることが好ましい。
【０００８】尚、溶射皮膜及び溶射を施す面の残留応力
の測定は、トレパン法、薄層除去法などに代表される応
力解除法やＸ線による格子間距離の変化を測定する方法
によるものである。溶射皮膜の強度は３点曲げ試験また
は引張り試験により測定した値の小さい方の値と定義す
る。溶射を施す面の残留応力を調整する方法は、熱処理
による方法なども考えられるが、溶射を施す面に酸化膜
などを生成し溶射皮膜との密着性を阻害するため、高温
を必要としない機械的な方法が望ましい。機械的な方法
で残留応力を調整する方法は、部品表面へ硬質物にて衝
撃を与える（流体による硬質物の噴射、硬質物によるハ
ンマリングなど）、切削加工を施すなど各種の手法があ
るが、圧縮残留応力を均等に付与出来ることやその施工
性の面からグリッドなどの物体の衝突による方法が望ま
しい。用いるグリッドには、アルミナグリッドなど各種
材料によるグリッドが考えられるが、圧縮残留応力を付
加しやすいスチール製が望ましい。また、グリッドのサ
イズや形状については特に規定は無いが、施工性の面か
らφ０．１〜２ｍｍで球形が望ましい。
の測定は、トレパン法、薄層除去法などに代表される応
力解除法やＸ線による格子間距離の変化を測定する方法
によるものである。溶射皮膜の強度は３点曲げ試験また
は引張り試験により測定した値の小さい方の値と定義す
る。溶射を施す面の残留応力を調整する方法は、熱処理
による方法なども考えられるが、溶射を施す面に酸化膜
などを生成し溶射皮膜との密着性を阻害するため、高温
を必要としない機械的な方法が望ましい。機械的な方法
で残留応力を調整する方法は、部品表面へ硬質物にて衝
撃を与える（流体による硬質物の噴射、硬質物によるハ
ンマリングなど）、切削加工を施すなど各種の手法があ
るが、圧縮残留応力を均等に付与出来ることやその施工
性の面からグリッドなどの物体の衝突による方法が望ま
しい。用いるグリッドには、アルミナグリッドなど各種
材料によるグリッドが考えられるが、圧縮残留応力を付
加しやすいスチール製が望ましい。また、グリッドのサ
イズや形状については特に規定は無いが、施工性の面か
らφ０．１〜２ｍｍで球形が望ましい。
【０００９】厚膜溶射する溶射皮膜の材料は、投錨効果
により皮膜を密着、形成する高速ガス溶射用材料ならば
特に制約はないが、特に、耐摩耗用途を考えた場合、サ
ーメット材料が好ましく、ＷＣ−Ｃｏ系，ＷＣ−ＮｉＣ
ｒ系，Ｃｒ３Ｃ２−ＮｉＣｒ系，ＣｏＣｒＡｌＹ系，硼
化物−ＷＣ−Ｃｏ系等を用いることが好ましい。溶射皮
膜の厚みは、特に制約はないが、通常の溶射施工で圧縮
残留応力が顕著となりクラックが発生しやすくなる０．
１ｍｍ以上とすることが好ましく、一方、溶射の施工効
率の面から、もはやコーティングによる方法よりもバル
クを製作する方が工業的に高効率になると思われる１０
０ｍｍ以下とすることが望ましい。
により皮膜を密着、形成する高速ガス溶射用材料ならば
特に制約はないが、特に、耐摩耗用途を考えた場合、サ
ーメット材料が好ましく、ＷＣ−Ｃｏ系，ＷＣ−ＮｉＣ
ｒ系，Ｃｒ３Ｃ２−ＮｉＣｒ系，ＣｏＣｒＡｌＹ系，硼
化物−ＷＣ−Ｃｏ系等を用いることが好ましい。溶射皮
膜の厚みは、特に制約はないが、通常の溶射施工で圧縮
残留応力が顕著となりクラックが発生しやすくなる０．
１ｍｍ以上とすることが好ましく、一方、溶射の施工効
率の面から、もはやコーティングによる方法よりもバル
クを製作する方が工業的に高効率になると思われる１０
０ｍｍ以下とすることが望ましい。
【００１０】
【実施例１】次に、本発明を実施例により説明する。母
材（ＳＳ材）の上にステンレス系の下盛材をワイヤメタ
ライジング法により残留応力が１２７ＭＰａ（引張り）
なる厚さ２ｍｍの溶射を施した。この面にスチールグリ
ッドφ１ｍｍを供給量５Ｋｇ／ｍｉｎ、風圧０．５ＭＰ
ａで衝突させ、−２９４ＭＰａ（圧縮）の残留応力を付
与した。よってスチールグリッドを衝突させた後の下盛
金属の残留応力は １２７＋（−２９４）＝−１６７ＭＰａ（＝σ０：圧
縮）となる。この下盛金属の上に高速フレーム溶射によ
るＷＣ−Ｃｏ溶射皮膜を残留応力が−３９２ＭＰａ（＝
σ１）、強度３９２ＭＰａ（＝σａ）となる厚さ０．６
ｍｍの施工を行った。この場合、 σ０―σ１＝−１６７―（―３９２）＝２２５ＭＰａと
なる。これはＷＣ−Ｃｏ溶射皮膜の強度３９２ＭＰａ
（＝σａ）以下であるため、溶射皮膜内部のクラックは
発生しなかった（図１−ａ参照）。ここでスチールグリ
ッドを用いない場合は、σ０＝１２７ＭＰａ， σ０―σ１＝１２７−（−３９２）＝５１９ＭＰａ＞σ
ａ（＝３９２ＭＰａ） となり、内部クラックが発生した（図１−ｂ参照）。
材（ＳＳ材）の上にステンレス系の下盛材をワイヤメタ
ライジング法により残留応力が１２７ＭＰａ（引張り）
なる厚さ２ｍｍの溶射を施した。この面にスチールグリ
ッドφ１ｍｍを供給量５Ｋｇ／ｍｉｎ、風圧０．５ＭＰ
ａで衝突させ、−２９４ＭＰａ（圧縮）の残留応力を付
与した。よってスチールグリッドを衝突させた後の下盛
金属の残留応力は １２７＋（−２９４）＝−１６７ＭＰａ（＝σ０：圧
縮）となる。この下盛金属の上に高速フレーム溶射によ
るＷＣ−Ｃｏ溶射皮膜を残留応力が−３９２ＭＰａ（＝
σ１）、強度３９２ＭＰａ（＝σａ）となる厚さ０．６
ｍｍの施工を行った。この場合、 σ０―σ１＝−１６７―（―３９２）＝２２５ＭＰａと
なる。これはＷＣ−Ｃｏ溶射皮膜の強度３９２ＭＰａ
（＝σａ）以下であるため、溶射皮膜内部のクラックは
発生しなかった（図１−ａ参照）。ここでスチールグリ
ッドを用いない場合は、σ０＝１２７ＭＰａ， σ０―σ１＝１２７−（−３９２）＝５１９ＭＰａ＞σ
ａ（＝３９２ＭＰａ） となり、内部クラックが発生した（図１−ｂ参照）。
【００１１】
【実施例２】次に、実施例１に示した、本発明による厚
膜溶射方法の機械部品への適用事例として、本発明によ
る溶射皮膜を摩耗部位に適用したファンを図２に示す。
ここで、本発明による溶射皮膜は、ファン本体１の主板
２の表裏面において、中央部側の部分と翼板３の外側面
に施している。図中４は側板である。このようなファン
では、従来の溶射施工では僅か０．３ｍｍが限界だった
耐摩耗の有効層を２倍の０．６ｍｍにすることができ、
溶射皮膜内部にクラックも発生せず、ファンの寿命を従
来の１．５年から３年以上に延長することを可能にし
た。
膜溶射方法の機械部品への適用事例として、本発明によ
る溶射皮膜を摩耗部位に適用したファンを図２に示す。
ここで、本発明による溶射皮膜は、ファン本体１の主板
２の表裏面において、中央部側の部分と翼板３の外側面
に施している。図中４は側板である。このようなファン
では、従来の溶射施工では僅か０．３ｍｍが限界だった
耐摩耗の有効層を２倍の０．６ｍｍにすることができ、
溶射皮膜内部にクラックも発生せず、ファンの寿命を従
来の１．５年から３年以上に延長することを可能にし
た。
【００１２】
【発明の効果】本発明の厚膜溶射皮膜施工方法を導入す
ることによって、前述のファンに限らず、従来、不可
能、または困難とされてきた、安定かつ厚膜な耐摩耗溶
射皮膜を実現することにより、機械部品の寿命を延長さ
せ、修繕コストを低減させることが出来る。
ることによって、前述のファンに限らず、従来、不可
能、または困難とされてきた、安定かつ厚膜な耐摩耗溶
射皮膜を実現することにより、機械部品の寿命を延長さ
せ、修繕コストを低減させることが出来る。
【図１】（ａ）本発明による施工方法を適用した溶射皮
膜の拡大断面説明図、（ｂ）従来法による溶射皮膜の拡
大断面説明図
膜の拡大断面説明図、（ｂ）従来法による溶射皮膜の拡
大断面説明図
【図２】本発明による溶射皮膜を摩耗部位に適用したフ
ァンの例の斜視図
ァンの例の斜視図
１ ファン本体 ２ 主板 ３ 翼板 ４ 側板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 信治 愛知県東海市東海町５−３ 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内 (72)発明者 高澤 豊 愛知県東海市東海町５−３ 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内 Ｆターム(参考） 3H022 AA02 BA04 CA51 DA13 DA16 DA19 3H033 AA02 BB02 BB06 CC01 DD25 DD26 EE11 4K031 AA02 AB03 AB06 AB08 AB11 BA08 CB14 CB22 CB26 CB27 CB44 CB45 DA01
Claims (6)
- 【請求項１】溶射皮膜の強度がσａ［ＭＰａ］で皮膜内
の残留応力がσ１［ＭＰａ］となるサーメット材料を高
速フレーム溶射により施工する方法において、溶射を施
す面の残留応力σ０［ＭＰａ］をσ０−σ１≦σａとな
るように調整した後、前記サーメット材料を溶射するこ
とを特徴とする厚膜溶射皮膜の施工方法。 - 【請求項２】スチールグリッドにより溶射を施す面の残
留応力を調整することを特徴とする請求項１記載の厚膜
溶射皮膜の施工方法。 - 【請求項３】サーメット材料がＷＣ−Ｃｏ，ＷＣ−Ｎｉ
Ｃｒ，Ｃｒ３Ｃ２−ＮｉＣｒ，ＣｏＣｒＡｌＹ，硼化物
−ＷＣ−Ｃｏのいずれか１種又は２種以上であることを
特徴とする請求項１又は２記載の厚膜溶射皮膜の施工方
法。 - 【請求項４】前記溶射皮膜の厚さが０．１〜１００ｍｍ
であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に
記載の厚膜溶射皮膜の施工方法。 - 【請求項５】請求項１〜４のいずれかの方法により施工
されたことを特徴とする厚膜溶射皮膜。 - 【請求項６】請求項５記載の溶射皮膜を表面の一部また
は全部に施したことを特徴とするファンまたはブロワ
ー。
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| JP2000395260A JP4184593B2 (ja) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | 厚膜溶射皮膜の施工方法及び厚膜溶射皮膜とその皮膜を施したファンまたはブロワー |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010089201A1 (de) * | 2009-02-05 | 2010-08-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur herstellung eines geschlossenen verdichterlaufrades |
| CN105525251A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-04-27 | 安徽恒意硬面工程股份有限公司 | 烧结主轴风机叶片超音速喷涂工艺 |
-
2000
- 2000-12-26 JP JP2000395260A patent/JP4184593B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN105525251A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-04-27 | 安徽恒意硬面工程股份有限公司 | 烧结主轴风机叶片超音速喷涂工艺 |
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